Как попов изобрел радио. А.С. Попов — изобретатель радио. Изобретение радио А. Поповым

Для Андроид 30.04.2019

Для Андроид

Александр Степанович Попов (16 марта, 1859, Краснотурьинск, Россия - 13 января 1906, Санкт-Петербург), физик и инженер-электрик, известный в России и мире как изобретатель радио. 7 мая 1895 года считается датой изобретения радио Поповым.

Попов был сыном деревенского священника. Он получил свое первое образование в духовной семинарии и планировал стать священником. Но в 1877 году его интересы изменились-он увлёкся математикой, и поступил в Санкт-Петербургский университет на физико-математический факультет, который он окончил с отличием в 1883 году.

Научная и преподавательская деятельность

Присоединившись к преподавательскому составу университета, он читал лекции по математике и физике в рамках подготовки к профессуре.
Вскоре, свое внимание и научный интерес был обращён на новейшие инженерные разработки на стыке знаний физики и электротехники.
Однако, полностью уйти с преподавательской деятельности и заняться научными исследованиями не получилось — в России, в тот период, не хватало специалистов для технических учебных заведений, и он поступает на службу в должности преподавателя физики в "Минном офицерском классе"— училище военно-морского министерства России в Кронштадте (в нем готовили специалистов-минеров), недалеко от Санкт-Петербурга, где учащиеся обучались также принципам работы и обслуживания электрооборудования на российских военных судах.

Инженер пользовался библиотекой в училище, где собиралась техническая литература со всего света - книги и периодические издания, а также хорошо оборудованной физической лабораторией, для изучения последних научных разработок за рубежом и проведения электротехнических экспериментов. Опираясь на научные разработки и открытия немецкого физика Генриха Р. Герца и открытых им электромагнитных волн, Александр Степанович начал работать над методами передачи их на большие расстояния.

Попов разработал аппарат, «грозоотметчик» который мог регистрировать атмосферные электрические возмущения, а в июле 1895 года установил его в метеорологической обсерватории Института лесного хозяйства в Санкт-Петербурге.

В статье, опубликованной несколько месяцев спустя, Попов предположил, что такой аппарат может быть использован для приема сигналов из искусственного источника колебаний, при условии наличия достаточного источника питания.

И такой источник колебаний "возник" из установки для учебной демонстрации опытов Герца, построенной А.С. Поповым с учебными целями ещё в 1889 году; вибратор Герца служил учёному передатчиком.

В начале 1895 года А.С. Попов заинтересовался опытами О. Лоджа, английского физика и изобретателя, который усовершенствовал когерер и построил на его основе радиоприёмник, с помощью которого в августе 1894 года сумел получать радиосигналы с расстояния 40 м. Попов попытался воспроизвести их, построив собственную модификацию приёмника Лоджа.

Главное отличие приёмника Попова от приёмника Лоджа состояло следующем. Когерер Бранли—Лоджа представлял собой стеклянную трубку, наполненную металлическими опилками, которые могли резко — в несколько сот раз — менять свою проводимость под воздействием радиосигнала. Для приведения когерера в первоначальное состояние для детектирования новой волны нужно было встряхнуть, чтобы нарушить контакт между опилками. У Лоджа к стеклянной трубке приставлялся автоматический ударник, который бил по ней постоянно. А.С. Попов изменил принцип работы так, чтобы исключить человеческий фактор: ввёл в схему автоматическую обратную связь: от радиосигнала срабатывало реле, которое включало звонок, и одновременно срабатывал ударник, ударявший по стеклянной трубке с опилками. В своих опытах А.С. Попов использовал заземлённую мачтовую антенну, изобретённую в 1893 году Н. Теслой.

Изобретение радио А. Поповым

В мае 1895 учёный предстал перед Санкт-Петербургским физико-химическим обществом и продемонстрировал передачу «Герцанской волны» - как их тогда называли - между разными частями зданий университета Санкт-Петербурга. По имеющимся данным, в этом случае слова «Генрих Герц» были переданы в коде Морзе и что полученные звуковые сигналы были записаны на доске президентом общества, который был председателем собрания.

Этот день — 7 мая 1895— день рождения радио отмечается в нашей стране как всенародный праздник .

В это же время(1895-96г.) занимался проведением экспериментов на рентгеновских лучах, которые только что были обнаружены. Поэтому на некоторое время прекратил дальнейшее совершенствование своего грозоотметчика.

Работая совместно с российским военно-морским флотом, он к 1898 году осуществил связь между береговыми станциями удаленными на расстоянии 10 км друг от друга. До конца следующего года, после усовершенствования приёмо-передающей техники, эта дальность была увеличена примерно до 50 км.

7 сентября 1899 года, в 14 км от береговой линии от Севастополя, между кораблями «Георгий Победоносец», «Три Святителя» и «Капитан Сакен» была установлена стабильная радиосвязь.

В 1901 году, судовая радиоприёмная установка А.С. Попова была способна принимать радиосообщения на ленту и на слух. На многих кораблях Черноморского флота были установлены такие приёмные станции.
Среди первых кораблей, оборудованных радиотелеграфом Попова, был ледокол «Ермак»

С 1901 года Попов— профессор физики Электротехнического института императора Александра III. Также Попов был Почётным инженером-электриком (1899), членом Русского технического общества (1901).

Скоропостижно умер от инсульта пять лет спустя.

Память

С 7 мая 1945 года в Большом театре была собрана замечательная аудитория, посвященная 50-летию «изобретения радио» А. С. Поповым. Было объявлено, что в будущем, 7 мая будет отмечаться как "День радио".

На официальном сайте Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) отмечено, что А.С. Попов действительно был первым изобретателем радио, но был вынужден подписать соглашение о неразглашении результатов своих научных работ, т.к. преподавал и работал в Военно-морском ведомстве Российской империи.

Именем А.С. Попова названы музеи, учебные заведения, институты, предприятия, улицы, теплоход, премии, медали, дипломы. Ему воздвигнуто не менее 18 памятников и бюстов в России и за её пределами. С 1945 года Академия наук СССР присуждает Золотую медаль имени А.С. Попова за достижения в области развития методов и средств радиоэлектроники.

Увековечиванием памяти об изобретателе занимаются шесть музеев:

Музей радио им. А.С. Попова в Екатеринбурге
Музей радио им. А.С. Попова в Омске
Дом-музей Александра Степановича Попова в Краснотурьинске
Мемориальный музей изобретателя радио А.С. Попова в Кронштадте
Музей-кабинет и музей-квартира А.С. Попова в Санкт-Петербурге (на базе ЛЭТИ)
Центральный музей связи имени А.С. Попова в Санкт-Петербурге

В России одним из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель офицерских курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов. Начав с воспроизведения опытов Герца, он затем использовал более надежный и чувствительный способ регистрации электромагнитных волн.

7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А. С. Попов продемонстрировал действие своего прибора, явившегося, по сути дела, первым в мире радиоприемником. . Ныне он ежегодно отмечается в нашей стране.

Как же происходило изобретение радио Поповым?

В качестве детали, непосредственно “чувствующей” электромагнитные волны, А.С. Попов применил когерер (от лат. - “когеренция” - “сцепление”). Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами. В трубке помещены мелкие металлические опилки.

Действие прибора основано на влиянии электрических разрядов на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом. Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 - 500 Ом, то есть в 100-200 раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно, если встряхнуть его. Чтобы обеспечить автоматичность приема, необходимо для осуществления беспроволочной связи, А.С. Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала.

Срабатывало реле, включался звонок, а когерер получал “легкую встряску”, сцепление между металлическими опилками ослабевало, и они были готовы принять следующий сигнал.

Чтобы повысить чувствительность аппарата, А.С. Попов один из выводов когерера заземлил, а другой присоединил к высоко поднятому куску проволоки, создав первую приемную антенну для беспроволочной связи. Заземление превращает проводящую поверхность земли в часть открытого колебательного контура, что увеличивает дальность приема.

Хотя современные радиоприемники очень мало напоминают приемник А.С. Попова, основные принципы их действия те же, что и в его приборе. Современный приемник также имеет антенну, в которой приходящая волна вызывает очень слабые электромагнитные колебания. Как и в приемнике А. С. Попова, энергия этих колебаний не используется непосредственно для приема. Слабые сигналы лишь управляют источниками энергии, питающими последующие цепи. Сейчас такое управление осуществляется с помощью полупроводниковых приборов.

Труд Попова

А.С. Попов продолжал настойчиво совершенствовать приемную аппаратуру. Он ставил своей непосредственной задачей построить прибор для передачи сигналов на большие расстояния.

Вначале радиосвязь была установлена на расстоянии 250 м. Неустанно работая над своим изобретением, Попов вскоре добился дальности связи более 600 м. Затем на маневрах Черноморского флота в 1899г. ученый установил радиосвязь на расстоянии свыше 20 км, а в 1901 г. дальность радиосвязи была уже 150км. Важную роль в этом сыграла новая конструкция передатчика. Искровой промежуток был размещен в колебательном контуре, индуктивно связанном с передающей антенной и настроенном с ней в резонанс. Существенно изменились и способы регистрации сигнала. Параллельно звонку был включен телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов. В 1899 г. была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона. В начале 1900 г. радиосвязь была успешно использована во время спасательных работ в Финляндском заливе. При участии А. С. Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России.

Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А.С. Попов медленно, но уверенно увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после постройки первого приемника начала действовать регулярная линия беспроволочной связи на расстоянии 40 км. благодаря радиограмме, переданной по этой линии зимой 1900г. , ледокол “Ермак” снял со льдины рыбаков, которых шторм унес в море. Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи XX в.

За границей усовершенствование подобных приборов проводилось фирмой, организованной итальянским инженером Г. Маркони. Опыты, поставленные в широком масштабе, позволили осуществить радиотелеграфную передачу через Атлантический океан.

И хотя современные радиотехнические приборы имеют мало общего с их прародителем, основные принципы действия до сих пор остаются неизменными. Точно так же, как и в приемнике Попова, современный прибор имеет антенну, которая улавливает приходящую волну. Именно эти входящие волны вызывают электромагнитные колебания, которые перераспределяются для управления источниками, снабжающими энергией последующие цепи. В настоящее время этот процесс регулируется с помощью .

Во многих странах Запада изобретателем радио считается Маркони, хотя называются и другие кандидатуры: в Германии создателем радио считают Герца, в США и ряде балканских стран - Николу Теслу, в Беларуси Я. О. Наркевича-Иодку.

Когерер – основа первого радиоприемника

В своем первом радиоприемнике А.С. Попов применил когерер – деталь, которая непосредственно реагировала на входящие электромагнитные волны. Действие когерера было основано на реакции металлического порошка на появляющийся электрический разряд, создаваемый входящей электромагнитной волной.

Данный прибор состоял из стеклянной трубки и двух электродов, в которую были помещены мельчайшие металлические опилки. В спокойном состоянии когерер имеет очень большое сопротивление, так как опилки не были сцеплены между собой. Но когда приходящая электромагнитная волна создавала в когерере высокочастотный переменный электрический ток, то между опилками проскакивали искры и они оказывались спаянными между собой. После этого сопротивление когерера резко уменьшалось. Значение сопротивления менялось в 100-200 раз и с показателя в 100 000 Ом опускалось до 500-1000 Ом.

Остальные элементы радио Попова

Чтобы наладить автоматический прием сигнала, необходимо было вернуть когерер в первоначальное состояние, то есть «расцепить» все опилки. Для этого Попов применял звонковое устройство. Звонок включался от замыкания в реле и когерер встряхивался. После этого металлические опилки снова становились рассыпчатыми и были готовы к приему следующего сигнала.

Для повышения эффективности работы своего изобретения Попов использовал высоко поднятый кусок проволоки, к которому присоединил один из выводов когерера, а другой его вывод заземлил. Таким образом, проводящая поверхность земли стала частью открытого колебательного контура, а проволока – первой антенной. Именно это дало возможность увеличить дальность приема сигнала.

Попову приписывают также изобретение антенны, хотя сам Попов писал, что употребление мачты на станции отправления и на станции приема для передачи сигналов с помощью электрических колебаний - заслуга Николы Теслы.

Великий и электротехник А.С. Попов первым смог увидеть и оценить всю значимость применения электромагнитных волн на практике, в отличие от его иностранных коллег, которые считали их лишь интересным физическим явлением.

Долгое время радиоприёмники возглавляли список самых значимых изобретений человечества. Первые такие устройства сейчас реконструированы и изменены под современный лад, однако в схеме их сборки мало что поменялось - та же антенна, то же заземление и колебательный контур для отсеивания ненужного сигнала. Бесспорно, схемы сильно усложнились со времён создателя радио - Попова. Его последователями были разработаны транзисторы и микросхемы для воспроизведения более качественного и энергозатратного сигнала.

Почему лучше начинать с простых схем?

Если вам понятна простая то можете быть уверены, что большая часть пути достижения успеха в сфере сборки и эксплуатации уже осилена. В этой статье мы разберём несколько схем таких приборов, историю их возникновения и основные характеристики: частоту, диапазон и т. д.

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.

Характеристики приборов

Как старые радиоприёмники, так и современные обладают определёнными характеристиками:

Чувствительность - способность принимать слабые сигналы.
Динамический диапазон - измеряется в Герцах.
Помехоустойчивость.
Селективность (избирательность) - способность подавлять посторонние сигналы.
Уровень собственных шумов.
Стабильность.

Эти характеристики не меняются в новых поколениях приёмников и определяют их работоспособность и удобство эксплуатации.

Принцип работы радиоприёмников

В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:

Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
Полученный сигнал преобразуется в звук (в случае радиоприёмников).

По схожему принципу появляется изображение на телевизоре, передаются цифровые данные, работает радиоуправляемая техника (детские вертолёты, машинки).

Первый приёмник был больше похож на стеклянную трубку с двумя электродами и опилками внутри. Работа осуществлялась по принципу действия зарядов на металлический порошок. Приёмник обладал огромным по современным меркам сопротивлением (до 1000 Ом) из-за того, что опилки плохо контактировали между собой, и часть заряда проскакивала в воздушное пространство, где рассеивалась. Со временем эти опилки были заменены колебательным контуром и транзисторами для сохранения и передачи энергии.

В зависимости от индивидуальной схемы приёмника сигнал в нём может проходить дополнительную фильтрацию по амплитуде и частоте, усиление, оцифровку для дальнейшей программной обработки и т. д. Простая схема радиоприёмника предусматривает единичную обработку сигнала.

Терминология

Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?

Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа "Крона" напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.

По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:

Длинноволновые (ДВ) - от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
Средневолновые (СВ) - от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью - отражёнными.
Коротковолновые (КВ) - от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
Ультракоротковолновые (УКВ) - от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
- от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
Крайневысокочастотные (КВЧ) - от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
Гипервысокочастотные (ГВЧ) - от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).

При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции. УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится. В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.

Внедрение в радиоприёмники микросхемы позволило значительно увеличить радиус приёма и частоту сигналов. Их главное преимущество в сравнительно малом потреблении энергии и маленьком размере, что удобно для переноса. Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах. были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.

Схемы простейших приёмников

Схема простейшего радиоприёмника для сборки дома была разработана ещё во времена СССР. Тогда, как и сейчас, устройства разделялись на детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, супергетеродинного типа, рефлексные, регенеративные и сверхрегенеративные. Наиболее простыми в восприятии и сборке считаются детекторные приёмники, с которых, можно считать, началось развитие радио в начале 20-ог века. Наиболее сложными в построении стали устройства на микросхемах и нескольких транзисторах. Однако если вы разберетесь в одной схеме, другие уже не будут представлять проблемы.

Простой детекторный приёмник

Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.

Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.

Вариант с колебательным контуром

В прошлую схему для внедрения избирательности можно добавить катушку индуктивности и конденсатор, создав колебательный контур. Теперь при желании можно поймать сигнал конкретной радиостанции и даже усилить его.

Ламповый регенеративный коротковолновой приёмник

Ламповые радиоприёмники, схема которых довольно проста, изготавливаются для приёма сигналов любительских станций на небольших расстояниях - на диапазоны от УКВ (ультракоротковолнового) до ДВ (длинноволнового). На этой схеме работают пальчиковые батарейные лампы. Они лучше всего генерируют на УКВ. А сопротивление анодной нагрузки снимает низкая частота. Все детали приведены на схеме, самодельными можно считать только катушки и дроссель. Если вы хотите принимать телевизионный сигналы, то катушка L2 (EBF11) составляется из 7 витков диаметром 15 мм и провода на 1,5 мм. Для подойдет 5 витков.

Радиоприёмник прямого усиления на двух транзисторах

Схема содержит и двухкаскадный усилитель НЧ - это настраиваемый входной колебательный контур радиоприёмника. Первый каскад - детектор ВЧ модулированного сигнала. Катушка индуктивности намотана в 80 витков проводом ПЭВ-0,25 (от шестого витка идёт отвод снизу по схеме) на ферритовом стержне диаметром 10 мм и длиной 40.

Подобная простая схема радиоприёмника рассчитана на распознавание мощных сигналов от недалёких станций.

Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны

FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией. Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение. Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.

На практике нередко в качестве генератора выступает сам усилитель. С помощью фильтров (R6C7), выделяющих сигналы низких частот, ограничивается проход ультразвуковых колебаний на вход последующего каскада УНЧ. Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка. Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.

Устройство на микросхеме

КВ-радиоприёмник, схема которого была разработана в 70-е годы, сейчас считают прототипом Интернета. Коротковолновые сигналы (3-30 МГц) путешествуют на огромные расстояния. Нетрудно настроить приёмник для прослушивания трансляции в другой стране. За это прототип получил название мирового радио.

Простой КВ-приёмник

Более простая схема радиоприёмника лишена микросхемы. Перекрывает диапазон от 4 до 13 МГц по частоте и до 75 метров по длине. Питание - 9 В от батареи "Крона". В качестве антенны может служить монтажный провод. Приёмник работает на наушники от плейера. Высокочастотный трактат построен на транзисторах VT1 и VT2. За счёт конденсатора С3 возникает положительный обратный заряд, регулируемый резистором R5.

Современные радиоприёмники

Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.

Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.

Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Изобретение радио А. С. Поповым

ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО А. С. ПОПОВЫМ

Русский ученый Александр Степанович Попов стал одним из первых, кто в России решился заняться изучением электромагнитных волн. А начал он освоение электромагнитных волн с повторения опытов, которыми занимался Герц. Но в процессе работы Попову удалось найти более чувствительный и надежный способ приема электромагнитных волн. Ему удалось усовершенствовать приборы так, что в его приемных резонаторах стали появляться довольно таки сильные искры.

Со временем Александр Степанович смог построить приемник, который показывал высокую чувствительность к электрическим волнам. Кстати, особенности этого приемника в радиоаппаратуре применяют, по сей день. Чтобы чувствительность этого приемника увеличить Попов применил явление резонанса и изобрел приемную антенну.

Еще одной значимой особенностью приемника, изобретенного Поповым, был способ регистрации волн, где вместо искры был применен когерер.

Когерер – это такой прибор, который был сделан в виде трубки с двумя электродами. Внутри этой трубки находились мелкие металлические опилки, а в оба ее конца вводились провода, которые соприкасались с этими опилками.

Правда, этот прибор был изобретен не Поповым, а Бранли, для применения в лабораторных опытах.

За основу в работе когерера было положено влияние электрических разрядов на металлические порошки. А происходило это так: так как в обычных условиях электрическое сопротивление в опилках было большим, но если в цепи появлялся переменный ток высокой частоты, то между этими опилками проскакивали искорки и опилки сваривались, а сопротивление когерера уменьшалось. Чтобы снова вернуть этому прибору большое сопротивление, его необходимо взять и просто встряхнуть.

Но для осуществления беспроволочной связи, когерер должен работать автоматически. И тогда Попов придумал использовать звуковое устройство. После приема сигнала срабатывало реле, и включался звонок, а получив такую легкую встряску, сцепление между металлическими опилками становилось более слабым, и готово было принять следующий сигнал.

Также Александром Степановичем для беспроволочной связи была создана первая антенна, в которой он заземлил один из выводов когерера и присоединил другой к проволоке, поднятой на определенную высоту. Благодаря такой антенне удалось повысить чувствительность аппарата.

Изобретение ученого остается актуальным и, по сей день, так как современные радиоприемники работают на основе приборов, изобретенных Поповым, и имеют антенну, с помощью которой проходящие волны способны вызывать незначительные электромагнитные колебания. Энергия этих колебаний используется для управления источниками энергии, которые питаются в последующей цепи.

В 1895 году седьмого мая А.С. Попов впервые продемонстрировал действие своего прибора на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге.

А с 1945 года в честь пятидесятилетия изобретения радио, день 7-го мая был объявлен «Днем радио» и с тех пор его ежегодно стали отмечать в России.

Естественно А.С.Попов не остановился на достигнутом и продолжил работу над усовершенствованием приемной аппаратуры. Российский ученый поставил перед собой цель изобрести прибор, с помощью которого можно будет передавать сигналы на довольно таки большие расстояния.

На первых порах Александр Степанович добился установления связи на расстоянии двухсот пятидесяти метров, потом дальность связи была установлена на расстоянии более шестисот метров, а затем радиосвязь достигала не одной сотни километров.

Со временем с помощью изобретений А.С. Попова, была внедрена радиосвязь в армии и на флоте, благодаря чему успешно использовалась во время различных спасательных операций.

Изобретение радиосвязи – одно из самых выдающихся достижений человеческой мысли и научно-технического прогресса.

Потребность в совершенствовании средств связи, в частности установлении связи без проводов, особенно остро проявилась в конце XIX в., когда началось широкое внедрение электрической энергии в промышленность, сельское хозяйство, связь, на транспорте (в первую очередь морском) и т. д.

История науки и техники подтверждает, что все выдающиеся открытия и изобретения были, во-первых, исторически обусловленными, во-вторых, результатом творческих усилий ученых и инженеров разных стран.

Но лишь немногим из них удалось сделать эти открытия и изобретения достоянием практики и поставить их на службу человечеству. К ним относятся талантливый ученый и экспериментатор, профессор Александр Степанович Попов, создавший первый в мире практически пригодный радиоприемник, и итальянский изобретатель Гульельмо Маркони, сумевший при поддержке крупнейших британских промышленников и видных специалистов осуществить радиосвязь через океан на расстояние 3500 км.

Изобретение радиосвязи было бы невозможно без фундаментальных исследований электромагнитных волн Д. К. Максвелла и Г. Герца.

В 1888 г. Герц создал вибратор и резонатор электромагнитных волн, подтвердив на практике теоретические выводы Максвелла.

Электромагнитные волны, полученные и экспериментально исследованные Герцем, стали называть «лучами Герца». От латинского radius – «луч» – произошло слово «радио», известное миллионам людей на нашей планете.

Радио Попова

7 мая 1895г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А. С. Попов продемонстрировал действие своего прибора, явившегося, по сути дела, первым в мире радиоприемником. День 7 мая стал днем рождения радио. Ныне он ежегодно отмечается в нашей стране.

Работа Попова по увеличению расстояния приема-передачи радиосигналов.

Важную роль в этом сыграла новая конструкция передатчика. Искровой промежуток был размещен в колебательном контуре, индуктивно связанном с передающей антенной и настроенном с ней в резонанс. Существенно изменились и способы регистрации сигнала. Параллельно звонку был включен телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов. В 1899г. была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона. В начале 1900г. радиосвязь была успешно использована во время спасательных работ в Финляндском заливе. При участии А. С. Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России.

Продолжая опыты и совершенствуя приборы, А.С. Попов медленно, но уверенно увеличивал дальность действия радиосвязи. Через 5 лет после постройки первого приемника начала действовать регулярная линия беспроволочной связи на расстоянии 40 км. благодаря радиограмме, переданной по этой линии зимой 1900 г. , ледокол “Ермак” снял со льдины рыбаков, которых шторм унес в море. Радио, начавшее свою практическую историю спасением людей, стало новым прогрессивным видом связи XX в.